陆 路，左春愿，孙新国，刘久涵，闫 垒

(1.淮阴工学院管理工程学院，江苏 淮安 223003；2.江苏智能工厂工程研究中心，江苏 淮安 223000；3.大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁 大连 116024)

1 研究背景

在已有的试验中可分为2种情况：一种情况是模型混凝土的抗拉强度远大于要求值，文献[6]中rl=1/350，若取(σf)P=2.0 MPa，则要求值(σf)M=2.0/350=0.005 7 MPa，但使用模型材料的(σf)M=0.30→0.70 MPa，是要求值的52.6～122.8倍，这样模型必然在较大的荷载下出现断裂，从而换算出较大的原型破坏荷载，给出偏于不安全的预报；另一种情况是模型材料的(σf)M达到要求值，如文献[7]中rl=1/300，31个模型材料的试件实测结果为0.006 MPa≤(σf)M≤0.02 MPa，结果基本满足相似要求，但由于这种极低抗拉强度模型材料的力学性能稳定性较差，在模型浇筑、风干、安装等工程中，稍有不慎，可能出现极微小的开裂，这样会导致模型试验结果的可重复性较差。文献[10]中rl=1/150， (σf)M=0.2 MPa，此时(σf)M已经是比较高的。但是2个模型试验的破坏状态有一定的差异，无论初始断裂位置，还是初始断裂的初始扩展方向都不一样。本文建议放弃rl=rσf，补充rpf=rσf的相似关系，其中，pf为初始断裂外荷载强度。

2 建议的相似关系

2.1 时间比尺rt

按弹性体运动微分方程

(1)

(2)

式中，u、v、w分别为与坐标轴X、Y、Z相应的位移；E、G、μ、ρ分别为弹性体的杨氏弹性模量、剪切弹性模量、波桑比、密度；λ称为拉梅系数；∇2为拉普拉斯算子。

根据相似理论，对于相似的运动系统，应该用相同的运动方程来描述运动状态。由于式(1)中的3个方程类同性，以下只用一个方程来代表运动微分方程，诱导相似条件。……